Способ синтеза аммиака Советский патент 1986 года по МПК C01C1/04 

Изобретение относится к способам синтеза аммиака из исходной газовой смеси, содержащей азот и водород, и может быть использовано в химической промышленности,

Цель изобретения - повышение выхода аммиака.

На чертеже показан пример осущест вления предлагаемого способа.

Исходную газовую смесьj содержащую азот и водород, нагревают до температуры начала процесса последовательно вначале в предва1дательном теплообменнике 1, затем во встроенном теплообменнике 2 второй каталитической зо-« Hbij после чего газовая смесь поступает на катализатор первой зоны 3, Далее газовая смесь проходит последова- тельно вторую 4 и третью 5 каталитические зоны, в последней размещен встроенный теплообменник 6 для нагрева внешнего хладоагента. Выходящая из каталитических зон газовая смесь5 содержащая аммиак, отдает свое тепло исходной газовой смеси в пред- варительном теплообменнике I и охлаждается водой в теплообменнике 7, Регулирование температурного режима процесса осуществляют регулятором 8, установленным на байпасе исходной газовой смеси вокруг предварительного теплообменника 1,,

Пример, Исходная газовая смесь состава, об.%: Н 63; Nj 21} СН4 8i Ш, 4j Ar - 4, по циркуляционной схеме при давлении 150 ат в количестве 504000 шш 245000 кг/ч при температуре 50 С подогревают вначале в предварительном теплооб- меннике 1 до З29 с, а затем во встроенном теплообменнике 2 второй каталитической зоны до 403 С, после чего газ поступает на катализатор СА-1 в три последовательные ката- литические зоны.

172

В первой зоне 3 осуществляется адиабатический процесс синтеза миака, при этом температура газа повышается до , а содержание аммиака с Д об,7, повьшается до 9,8 об.%.

Во второй каталитической зоне А, проводимой одновременно с отводом тепла на нагрев исходной газовой смеси, температура газа с 490 С снижается до 475 С, а содержание аммиака с 9,8 об,% повьшается до 14 об,%.

В третьей каталитической зоне 5, проводимой одновременно с отводом тепла на нагрев и испарение жидкого аммиака, температура газовой смеси с 475 С снижается, до , а содержание аммиака в газе с 14 об.% повьшается до 20 об,%. Далее газовая смесь охлаждается в предварительном теплообменнике 1 до 163 С и в теплообменнике 7 до 60 С,

Таким образом, прирост аммиака составляет 20-4 16 об,%.

Существо предлагаемого изобретения заключается в проведении .процесса синтеза аммиака во второй каталитической зоне с понижением температуры на 3-70 С а в третьей зоне - с понижением температуры на 3-24 С.

В табл. 1 представлены зкспери- ментальные данные процесса синтеза аммиака для предлагаемых и запредельных температурных режимов (при выходе за пределы температурных режимов выход аммиака существенно снижается); в табл, 2 - сравнительны данные процесса синтеза аммиака по предлагаемому способу и прототипу.

Преимущество предлагаемого способа состоит в увеличении выхода аммиака. Кроме того, предлагаемый спосо позволяет вести процесс синтеза при низких давлениях, что значительно снижает энергоемкость процесса.

n

ГО

in in n

CO

о

СП

iri

00 m

CTi

en

CO

f

in f.

2

r

«

Oi 1Л

о

ОЧ

ео

о

so

ш

«ъ

го

№

о сг

СП

VO 0

со

CTi

vC

00

«

оо

о ст

со

ел

Оч

VO

f r -

о r

о о -

ш

«ъ со

СП

и

е-«

I

ВНИИПИ Заказ 603/27 Тираж 452 Подписное Филиал nm Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

О

-i в